電力系統(tǒng)認(rèn)識實習(xí)報告

1、電氣工程學(xué)院實習(xí)教學(xué)考核表院系電氣工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)生姓名學(xué)號課程名稱電力系統(tǒng)熟悉實習(xí)授課時間2021年8月至2021年9月周數(shù)4學(xué)分1實習(xí)報告名稱電力系統(tǒng)實習(xí)報告簡要評語總評成績含平時成績備注任課教師簽名:日期：實習(xí)時間：2021.8.28-9.22電力系統(tǒng)實習(xí)報告電力系統(tǒng)在我們電氣專業(yè)中的地位和重要性不必多言,它是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng).我們專業(yè)的學(xué)生在大三要學(xué)習(xí)?電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析?和?電力系統(tǒng)暫態(tài)分析?,因此短學(xué)期開設(shè)的這一門“電力系統(tǒng)實習(xí)課程十分的有意義,可以幫助我們提前了解一下電力系統(tǒng)的大概情況,從而對長學(xué)期的學(xué)習(xí)打下良好的根底.理

2、論知識預(yù)備在電力系統(tǒng)實習(xí)的理論課上,老師通過視頻向我們介紹了電力系統(tǒng)方面的一些知識.電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng).它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能,冉經(jīng)輸電、變電和配電將電能供給到各用戶.電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有發(fā)電廠、變電所、輸電配電線路和負(fù)荷端.各電源點還互相聯(lián)接以實現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能交換和調(diào)節(jié),從而提升供電的平安性和經(jīng)濟性.通過視頻學(xué)習(xí),我主要了解到發(fā)電廠和變電站的相關(guān)知識.發(fā)電廠發(fā)電廠就是電力生產(chǎn)中央,它的作用就是產(chǎn)生電能共給人們使用.由于電能是二次能源,即由一次能源經(jīng)過加工或者轉(zhuǎn)換得到的其他種類和形式的能源,而自第二次工

3、業(yè)革命以來,電能取代蒸汽,已經(jīng)成為人類最需要的能源.隨著人們對電能的需求越來越大,發(fā)電廠也就應(yīng)運而生.目前我國最主要的發(fā)電廠形式有火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、核電廠等等.視頻里詳細(xì)介紹了火力發(fā)電和水力發(fā)電兩種形式的發(fā)電廠.火力發(fā)電廠火力發(fā)電是指利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能,通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式.由于我國的煤炭資源很豐富,火力發(fā)電一直是我國的主要發(fā)電形式.火電廠有許多分類,按原動機分可以分為凝汽式汽輪機發(fā)電廠、燃?xì)廨啓C發(fā)電廠、內(nèi)燃機發(fā)電廠等等.我國的主力火電廠是凝汽式汽輪機發(fā)電廠.火力發(fā)電的主要過程就是將煤炭中含有的化學(xué)能變?yōu)殡娔艿倪^程.

4、整個生產(chǎn)過程主要分成3個階段：1 .燃燒系統(tǒng)中,燃料的化學(xué)能在鍋爐中燃燒變成熱能,加熱鍋爐中的水使之成為蒸汽.2 .汽水系統(tǒng)中,鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機,沖動汽輪機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將熱能變?yōu)闄C械能.3 .電氣系統(tǒng)中,由汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn),將機械能變?yōu)殡娔?其中燃燒系統(tǒng)由運煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等系統(tǒng)組成；汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、凝汽機、除氧器、加熱器等設(shè)備和管道構(gòu)成,包括給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)和補充給水系統(tǒng)等等；電氣系統(tǒng)包括發(fā)電機、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站.火電站布局靈活,裝機容量的大小可按需要決定.而且火電廠的一次性投資較少,建造周期短,發(fā)電設(shè)備年利用小時數(shù)較高.然而

5、,火電廠也存在著不小的問題.其耗煤量大,生產(chǎn)本錢高,動力設(shè)備繁多,機組限制操作復(fù)雜,在頂峰期事故率較高,對環(huán)境的污染也比擬嚴(yán)重.而且根基最新的消息,國家已經(jīng)明令禁止再造火電廠了.水力發(fā)電廠水電廠是把水的勢能和動能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電廠,它的根本生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內(nèi)引水,利用水的壓力或流速沖動水輪機旋轉(zhuǎn),將水能變?yōu)闄C械能,然后由水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn),將機械能轉(zhuǎn)換為電能.我國是世界上水能資源最豐富的國家,水能蘊藏量為6.76億kW因此開發(fā)水電是目前的重中之重.按集中落差來分類,水電廠可分為壩后式水電廠、河床式水電廠、引水式水電廠等等.水電廠的優(yōu)點很多,如下：1 .可綜合利用水能資源.除了發(fā)

6、電以外,還有防洪、灌溉、航運等多方面綜合效益.2 .發(fā)電本錢低、效率高.3 .運行靈活,設(shè)備簡單,易于實現(xiàn)自動化.4 .不污染環(huán)境,還可調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度.但是水電廠也存在一定的問題,例如投資較大、工期較長；建造和生產(chǎn)受到地理條件限制,發(fā)電量受到水文和氣象條件的制約；不利與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),一定程度上破壞自然平衡等等.變電站變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、限制電力的流向和調(diào)整電壓的電氣設(shè)備,在電力系統(tǒng)中是輸電和配電的集結(jié)點.為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方,必須把電壓升高,變?yōu)楦邏弘?到用戶附近再按需要把電壓降低,這種升降電壓的工作靠變電站來完成.變電站的主要設(shè)備是開關(guān)和變壓器.

7、根據(jù)在電力系統(tǒng)中的地位和作用來分,變電站可以分為：樞紐變電站、中間變電站、區(qū)域變電站、企業(yè)變電站、用戶變電站等等.變壓器是變電站的主要設(shè)備,分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器即高、低壓每相共用一個繞變壓器組,從高壓繞組中間抽出一個頭作為低壓繞組的出線的變壓器.電壓上下與繞組匝數(shù)成正比,電流那么與繞組匝數(shù)成反比.變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器.前者用于電力系統(tǒng)送端變電站,后者用于受端變電站.變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng).為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓有時需要切換變壓器的分接頭.開關(guān)設(shè)備包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器等等,它們都是斷開和合上電路的設(shè)備.斷

8、路器在電力系統(tǒng)正常運行情況下用來合上和斷開電路；故障時在繼電保護裝置限制下自動把故障設(shè)備和線路斷開,還可以有自動合閘功能.在中國,220KV以上變電站使用較多白是空氣斷路器和SF6斷路器.和少油、多油斷路器相比,SF6斷路器具有開斷水平強、允許連續(xù)開斷次數(shù)多、無火災(zāi)危險、機電磨損小的優(yōu)點,這些都得益于SF6氣體優(yōu)良的絕緣和滅弧性能.目前,SF6全封閉組合電器GIS得到廣泛應(yīng)用.它把斷路器、隔離開關(guān)、母線、接地開關(guān)、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中,后集中組成一個整體外殼,并充以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì).這種組合電器具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小重量輕不受大氣條件影響,檢修間隔長,無觸電事

9、故和電噪聲干擾等優(yōu)點.近年來隨著科技的不斷進(jìn)步,數(shù)字化變電站和智能變電站的使用日趨廣泛,在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用.其中數(shù)字化變電站是由智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備在IEC61850通信協(xié)議根底上分層構(gòu)建,能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)備之間的信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站.而智能變電站是指采用更為先進(jìn)的智能設(shè)備,自動完成信息采集、測量、限制、保護等根本功能,并根據(jù)電網(wǎng)需要實時自動調(diào)節(jié)、智能限制、在線分析決策等等高級功能.參觀電力企業(yè)在上完理論課之后,我們對電力系統(tǒng)有了一定程度的了解,下面要做的就是去實踐體驗一下電力企業(yè)了.我們一共參觀了3家電力企業(yè),它們分別是南瑞繼保、金智科技和殷巷變電站

10、.國際領(lǐng)頭羊一一南瑞繼保電氣一直聽說南瑞繼保是一個很厲害的企業(yè),以二次設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)為主,我們學(xué)院每年也有很多的本科生、研究生去那里工作,現(xiàn)在終于有時機參觀了,心里充滿了驚喜與期待.果然,在企業(yè)正門處我看到了南瑞的企業(yè)目標(biāo)：力爭國際同行的前三甲！事實也證實,南瑞繼保是國內(nèi)眾多電氣公司中的龍頭企業(yè),在國際上也處于領(lǐng)先的地位,和西門子,ABB等國外著名企業(yè)并駕齊驅(qū).全自動化的生產(chǎn)流水線在工作人員的帶著下,我們首先參觀的就是南瑞繼保公司的生產(chǎn)車問.根據(jù)規(guī)定,參觀之前我們都換上了白大褂.我們參觀的車間一共有5條流水線,令人驚奇的是,每一條流水線上的自動化程度之高令人咋舌.據(jù)工作人員講解,正在工作的設(shè)

11、備大局部都是從德國、美國進(jìn)口的高科技設(shè)備,各司其職,工作性能強大.一整條流水線參觀下來,每一個分部大概只有兩三名工人的樣子,總共也就十名工人左右.一個偌大的生產(chǎn)車間總共不過50名工人,自動化程度之高令人驚嘆.一塊產(chǎn)品電路板,它的每一道工序,包括焊接、拼裝、檢驗等等,幾乎全部都是利用先進(jìn)的自動化設(shè)備來完成的.工人所需要做的,僅僅就是監(jiān)控工作和一些檢查.不得不說,如此高自動化程度的生產(chǎn)設(shè)備,相比于勞動密集型的生產(chǎn)流水線,大大提升了生產(chǎn)效率,而且還極大程度地保證了產(chǎn)品的高質(zhì)量,減輕了工人們的工作負(fù)擔(dān),實在是厲害！南瑞繼保公司不愧為國內(nèi)甚至國際同行的領(lǐng)頭羊！高科技創(chuàng)新一一工頻變化量原理繼電保護提到南瑞

12、繼保,就不得不說到沈國榮院士了.我們知道,在電力系統(tǒng)中,一次設(shè)備是直接參與生產(chǎn)、輸送和分配電能的電氣設(shè)備,而二次設(shè)備是對一次設(shè)備的工作進(jìn)行限制、保護、監(jiān)測、調(diào)節(jié)的補助設(shè)備.雖然二次設(shè)備不直接參與電能的生產(chǎn)/輸送和分配,但是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,二次設(shè)備的作用就顯得格外重要了.沈國榮院士早年就是主攻電力保護的科研人員,面對國內(nèi)當(dāng)時還不成熟的電力保護技術(shù),他自主創(chuàng)新,解決了技術(shù)難題,1981年,沈國榮院士發(fā)表了?工頻變化量方向繼電器保護原理的研究?的重要論文,在學(xué)術(shù)界首次提出了工頻變化量保護原理.隨后的幾年,沈國榮逐步完成了工頻變化量快速繼電保護理論的研究,成功攻克了一個世界性的難題,并在1999

13、年獲得國家科技進(jìn)步一等獎,中選成為中國工程院院士.我對工頻變化量原理作了初步的了解：根據(jù)疊加原理,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時,電流電壓可以分解為兩局部,第一局部為故障前負(fù)荷狀態(tài)的電流電壓值,第二局部為電源等值電勢為零.而在故障點施加一個與故障前帶電壓數(shù)值相等而方向相反的電勢,便可以計算故障狀態(tài)下的電流電壓值.工頻變化量指的就是第二局部的電氣分量,反映工頻變化量的阻抗元件允許過渡電阻水平大,并能有效預(yù)防經(jīng)過過渡電阻短路時對側(cè)電源助增而引起的超越,不反映系統(tǒng)振蕩.事實也證實,采用工頻變化量繼電保護的方法靈敏度高,可靠性好,是繼電保護開展歷史上的一座里程碑.在南瑞的二樓,工作人員又帶著我們參觀了南瑞繼

14、保公司自主研發(fā)生產(chǎn)的一系列電力系統(tǒng)保護產(chǎn)品,同樣令人驚嘆.在21世紀(jì),和平開展的年代,自主創(chuàng)新這4個字有著舉足輕重的地位和意義.由于幾次工業(yè)革命的原因,目前很多高科技行業(yè)都被歐美一些企業(yè)所壟斷,因而自主知識產(chǎn)權(quán)就顯得尤為珍貴.南瑞繼保公司在繼電保護方面的突破,不僅打斷了歐美同行的壟斷,更鼓勵著我們更多地自主創(chuàng)新,掌握核心技術(shù),不再受制于人！碩果累累的展覽廳參觀完生產(chǎn)車間,我們便來到了南瑞繼保公司的展覽廳.可能這就叫做“牌面吧,南瑞的展覽廳看起來都相當(dāng)?shù)母叽笊?在偌大的展覽廳里,南瑞繼保公司的整個開展歷程都?xì)v歷在目,從沈國榮院士1981年首次在學(xué)術(shù)界提出工頻變化量保護原理,至U1995年南瑞繼保

15、電氣成立,1999年沈國榮院士榮獲國家科技進(jìn)步一等獎,N松司的輝煌歷史都成現(xiàn)在我們的面前.到后來在國家電網(wǎng)的大力扶持之下,南瑞繼保公司的蛋糕越做越大,南瑞繼保的繼電保護、電網(wǎng)平安穩(wěn)定限制、高壓直流輸電限制保護等技術(shù)打破了國外公司的長期技術(shù)和產(chǎn)品壟斷,以其先進(jìn)性、實用性和可靠性,確立了我國繼電保護和穩(wěn)定限制技術(shù)和產(chǎn)品的國際領(lǐng)先地位,為我國電力科技進(jìn)步和經(jīng)濟開展做出了重要奉獻(xiàn).到目前為止,NR的產(chǎn)品已經(jīng)出口全球90多個國家,足跡遍布世界.而且南瑞繼保電氣早在2021年已經(jīng)被列為全球五大繼電保護生產(chǎn)廠商之一,現(xiàn)在更是比肩西門子、ABB著名國外企業(yè).總的來說,南瑞繼保公司不愧為國際領(lǐng)頭羊,秉承自主創(chuàng)新

16、與研發(fā),結(jié)合高水平的自動化流水生產(chǎn),打破了國外公司的長期技術(shù)和產(chǎn)品壟斷,確立了我國繼電保護和穩(wěn)定限制技術(shù)和產(chǎn)品的國際領(lǐng)先地位,為我國電力科技進(jìn)步和經(jīng)濟開展做出了重要奉獻(xiàn).江蘇金智科技股份第一次聽到江蘇金智科技股份就覺得很耳熟,我們學(xué)校的計算機樓不是就叫金智樓嗎看來金智公司與東南大學(xué)有著密不可分的關(guān)系.果然,金智科技公司就坐落在我們學(xué)校的附近,它的創(chuàng)立也跟我們學(xué)校有著千絲萬縷的聯(lián)系.用科技創(chuàng)新推動智慧能源和智慧城市業(yè)務(wù)開展是金智科技持續(xù)開展的不竭動力.據(jù)了解,金智公司的主要業(yè)務(wù)也是電力系統(tǒng)的二次設(shè)備這一塊,其中發(fā)電廠電氣自動化、智能變電站、配電自動化等系統(tǒng)均處于全國領(lǐng)先地位,實力也不容小覷.首先

17、,在一場繪聲繪色的講座中,我們了解了金智科技的開展歷程,主要業(yè)務(wù)以及取得的一些成果.后來,我們參觀了金智科技的展覽廳,里面主要是一些關(guān)于金智科技高端產(chǎn)品的介紹,PACS-50001I度自動化系統(tǒng),iPACS-5000智能變電站系統(tǒng),智能廣域與站域保護,DCAP-400畋電廠電氣監(jiān)控治理系統(tǒng)等等.我了解到,金智科技的主要經(jīng)營范圍是電力系統(tǒng)自動化產(chǎn)品,也是電力系統(tǒng)二次設(shè)備產(chǎn)品居多.其中最主要的產(chǎn)品就是伺服電機.伺服電機是指在伺服系統(tǒng)中限制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機,是一種補助馬達(dá)間接變速裝置.當(dāng)前伺服電機的應(yīng)用十分廣泛,由于伺服電機可以使限制速度、位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為以轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動

18、限制對象.我了解到伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)或給定值的任意變化的自動限制系統(tǒng).伺服主要靠脈沖來定位,能夠?qū)崿F(xiàn)精確的定位.近年來隨著微處理器、新型數(shù)字信號處理器的不斷成熟,數(shù)字限制系統(tǒng)已經(jīng)取代了早期的模擬系統(tǒng),因此精確的限制就顯得更為重要,伺服電機的應(yīng)用市場也日趨廣泛.接下來我們參觀了金智科技的生產(chǎn)車間.不出所料,金智科技的生產(chǎn)流水線與南瑞繼保類似,自動化程度很高,一條流水線上需要的工人數(shù)量也很少.在中型自動化產(chǎn)品研發(fā)上,金智科技也有自己的獨到之處,一個偌大的車間里滿是自動化設(shè)備,卻鮮有員工.最后我們還看到了一個小型的變電站系統(tǒng),根據(jù)1:1的模型建立的.這種類

19、型的變電站可以在很嚴(yán)酷的環(huán)境中工作,只要保證內(nèi)部的恒溫恒濕就可以正常工作.而且考慮到各地的地面崎嶇不平,變電站由幾根立柱支撐起來,以便在各種不同的環(huán)境下都能夠正常工作.總的來說,金智科技在電力系統(tǒng)二次設(shè)備的研發(fā)制造方面占有一席之地,以科技創(chuàng)新為本,為我國電力行業(yè)的開展做出了自己的奉獻(xiàn).國家電網(wǎng)一一殷巷變電站南瑞和金智主要的產(chǎn)品都是二次設(shè)備,而我們最后參觀的國家電網(wǎng)殷巷變電站就主要都是一次設(shè)備了.在參觀之前,工作人員特地跟我們強調(diào)了平安的重要性.他再三強調(diào)要帶好平安帽,穿長褲,不要亂摸電氣設(shè)備,由于這里大都是強電設(shè)備,十分危險.我們也將此銘記在心.在大二下學(xué)期的時候,我們學(xué)過?發(fā)電廠電氣局部?這門課,因此對變電站的構(gòu)成有一定的了解.果然,在變電站里我看到了許多在書本上看到的東西一一母線、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等等.工作人員向我們介紹了殷巷變電站的整體情況.據(jù)工作人員講解,我了解到變電站分3個電壓等級：220KV,110KVffi35KV其中220KV和110KV的系統(tǒng)都是雙母線